RU2150167C1 - Method for detecting ground fault in insulated- neutral three-phase supply mains - Google Patents

Method for detecting ground fault in insulated- neutral three-phase supply mains Download PDF

Info

Publication number
RU2150167C1
RU2150167C1 RU99112719A RU99112719A RU2150167C1 RU 2150167 C1 RU2150167 C1 RU 2150167C1 RU 99112719 A RU99112719 A RU 99112719A RU 99112719 A RU99112719 A RU 99112719A RU 2150167 C1 RU2150167 C1 RU 2150167C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
zero
voltage
network
damaged
Prior art date
Application number
RU99112719A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Витальевич Сергин
Виктор Прокофьевич Кононенко
Original Assignee
Евгений Витальевич Сергин
Виктор Прокофьевич Кононенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Витальевич Сергин, Виктор Прокофьевич Кононенко filed Critical Евгений Витальевич Сергин
Application granted granted Critical
Publication of RU2150167C1 publication Critical patent/RU2150167C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: method is used to detect ground fault in underground mains rated up to 1140 V. Phase failure is detected by coincidence of two results. Both results are updated once within complete phase of zero-sequence voltage variation but at relative shift of 180 deg. In total, frequency doubling of result obtained in ensured. First and second results are determined by detecting correspondence of noninverted and inverted zero-sequence voltages to first and second reference phase intervals of initial phase. First reference phase interval is set to be not over 120 deg. , second one, to equal first interval in magnitude and shifted from the latter through 180 deg. Results are considered true provided two zero transmissions of zero-sequence voltage coincide during their repetition interval. Results are determined by signal indicating hazardous ground leakage shaped at time delay in response to increase in zero-sequence voltage. In some cases, delay time is set as decreasing function of zero- sequence voltage. EFFECT: improved reliability of ground fault detection dispensing with its validity check; improved speed of serious fault detection at adequate noise immunity. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности, электробезопасности и предназначено для обеспечения защиты от поражения электрическим током и других опасных последствий утечек тока на землю путем определения и последующего защитного шунтирования поврежденной фазы сети на землю. Изобретение рассчитано, прежде всего, для применения в подземных трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1140 В. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, electrical safety and is intended to provide protection against electric shock and other dangerous consequences of earth leakage by identifying and subsequent protective shunting of the damaged phase of the network to earth. The invention is designed primarily for use in underground three-phase electrical networks with an isolated neutral voltage of up to 1140 V.

В известных способах определения поврежденной фазы на землю используются как фазовые, так и амплитудные параметры колебательных сигналов. Использование фазовых параметров обеспечивает более высокую точность обработки сигналов, так как полезная информация извлекается относительно их нулевых переходов, что предотвращает появление ошибок распознавания малых изменений амплитудных параметров за ограниченное время из условий электробезопасности. In the known methods for determining the damaged phase to earth, both phase and amplitude parameters of the vibrational signals are used. The use of phase parameters provides higher accuracy of signal processing, since useful information is extracted with respect to their zero transitions, which prevents the occurrence of recognition errors of small changes in amplitude parameters for a limited time from electrical safety conditions.

Известен способ определения поврежденной фазы сети, реализованный в [1], при котором измеряют (с помощью датчиков) напряжение нулевой последовательности, одно из линейных напряжений сети и разность фаз между ними - начальную фазу напряжения нулевой последовательности, контролируют соответствие (с помощью порогового разделителя сигналов) значения начальной фазы напряжения нулевой последовательности опорным фазовым промежуткам величиною 90o, заданным для каждой фазы сети и включающим в себя значение начальной фазы соответствующего питающего фазного напряжения, и определяют поврежденную фазу сети - фиксируют фазу сети как поврежденную, по обнаруженному соответствию.A known method for determining the damaged phase of the network, implemented in [1], in which the voltage of the zero sequence is measured (using sensors), one of the line voltage of the network and the phase difference between them is the initial phase of the voltage of the zero sequence, the correspondence is controlled (using the threshold signal splitter ) values of the initial phase of the residual voltage phase reference intervals the size of 90 o, specify for each network phase and comprising an initial phase value corresponding pit conductive phase voltage, and determine the faulty phase network - the network is fixed as the phase damaged by detecting corresponding.

Способ обладает низкой чувствительностью к утечкам из-за ограничения опорных фазовых промежутков величиною 90o. Реальная величина области изменения начальной фазы напряжения нулевой последовательности при однофазных опасных утечках в сети может превышать 90o под влиянием естественной несимметрии сопротивлений изоляции в фазах сети. Особенно это проявляется при высокоомных утечках - утечках с сопротивлением, близким к несимметричному сопротивлению изоляции. В результате выхода значения указанной начальной фазы за пределы опорного фазового промежутка поврежденная фаза сети не фиксируется. Для повышения чувствительности к утечкам требуется расширение опорных фазовых промежутков.The method has a low sensitivity to leaks due to the limitation of the reference phase gaps of 90 o . The real value of the area of change of the initial phase of the zero-sequence voltage during single-phase dangerous leaks in the network can exceed 90 o under the influence of the natural asymmetry of the insulation resistances in the phases of the network. This is especially evident in high-resistance leaks - leaks with a resistance close to the asymmetric insulation resistance. As a result, the values of the specified initial phase go beyond the reference phase gap, the damaged phase of the network is not fixed. To increase the sensitivity to leaks, the expansion of the reference phase gaps is required.

В наиболее близком к предлагаемому способе определения поврежденной фазы на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью, реализованном в [2], измеряют напряжение нулевой последовательности (блоком измерения напряжения нулевой последовательности, включенным между искусственной нулевой точкой сети и землей), формируют с задержкой (на элементе задержки) сигнал о появлении опасной утечки на землю по увеличению напряжения нулевой последовательности (выявляемым амплитудным селектором), а также для каждой фазы сети задают опорный фазовый промежуток величиною не более 120o (с помощью формирователей опорных импульсов, названных в оригинале информационными, преобразующих питающие фазные напряжения в импульсы, длительностью которых задаются опорные фазовые промежутки), включающий в себя значение начальной фазы питающего фазного напряжения, контролируют соответствие опорному фазовому промежутку значения начальной фазы напряжения нулевой последовательности (с помощью D-триггера, запоминающего значение опорного импульса по фронту тактового импульса, сформированного из напряжения нулевой последовательности) и определяют поврежденную фазу сети - фиксируют фазу сети как поврежденную, по обнаружению упомянутого соответствия при наличии сигнала о появлении опасной утечки на землю (логическим элементом И, выявляющим совпадение во времени обнаруженного соответствия и сигнала о появлении опасной утечки на землю).In the closest to the proposed method for determining the damaged phase to earth in a three-phase network with an isolated neutral, implemented in [2], the voltage of the zero sequence is measured (the zero sequence voltage measuring unit connected between the artificial network zero point and the ground) is formed with a delay (by delay element) a signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground to increase the voltage of the zero sequence (detected by the amplitude selector), and also for each phase of the network set the reference phase n interval of no more than 120 o (using the help of pulse-former shapers, called informational in the original, which convert the supply phase voltages to pulses, the duration of which sets the reference phase gaps), which includes the value of the initial phase of the supply phase voltage, control the correspondence of the reference phase gap to the initial phase of the zero sequence voltage (using a D-trigger that stores the value of the reference pulse along the front of the clock pulse, formed from apryazheniya zero sequence) and determine the damaged network phase - fixed network phase as damage, the detection of said compliance with a signal on the occurrence of hazardous leakage to ground (logical AND gate, which reveals coincidence of the detected matching time and signal the appearance of dangerous earth leakage).

Способ позволяет назначать опорные фазовые промежутки с максимально возможной величиною - 120o, при превышении которой нарушается однозначность определения поврежденной фазы в трехфазной сети. Это обеспечивает требуемую по условиям электробезопасности чувствительность к опасной утечке на землю на фоне возможной естественной несимметрии сопротивлений изоляции в фазах сети. Однако при этом снижается надежность работы способа ввиду ухудшения устойчивости против ошибочного определения поврежденной фазы с высокоомной опасной утечкой на землю. Ухудшение указанной устойчивости обусловлено вынужденно малой величиной задержки формирования сигнала о появлении опасной утечки на землю. Так, задержка является в способе главным средством обеспечения устойчивости против ошибочного определения поврежденной фазы и устойчивости против ложных срабатываний - определения фазы сети как поврежденной под воздействием импульсных помех при отсутствии опасной утечки. Нижняя граница величины задержки определяется условием устойчивости против ложных срабатываний. Верхняя же граница определяется условиями электробезопасности и рассчитывается на основе допустимого времени существования в сети (до защитного шунтирования) тока через человека (с минимальным сопротивлением) за вычетом времени срабатывания исполнительных устройств. Для сетей напряжением 1140 В величина задержки может быть допущена до двух периодов колебаний промышленной частоты. При более высоком напряжении сети задержка, разумеется, должна быть меньше. Появление высокоомных однофазных опасных утечек может сопровождаться переходным процессом с длительностью, превышающей указанную величину задержки. Такой переходный процесс в совокупности с другими помехами непромышленной частоты может "уводить" результат отсчета начальной фазы напряжения нулевой последовательности за границы опорного фазового промежутка, относящегося к поврежденной фазе сети. В итоге соседняя фаза сети ошибочно определяется как поврежденная. Устранение рассмотренного недостатка возможно путем проверки результата определения поврежденной фазы на достоверность. Однако простое повторение операций способа с целью такой проверки неприемлемо из-за дополнительных затрат времени, недопустимых при определении поврежденной фазы сети с низкоомной, наиболее опасной утечкой на землю.The method allows you to assign the reference phase intervals with the maximum possible value of 120 o , when exceeded which violates the uniqueness of determining the damaged phase in a three-phase network. This provides the required sensitivity to hazardous earth leakage under electrical safety conditions against the background of possible natural asymmetry of insulation resistances in the network phases. However, this reduces the reliability of the method due to the deterioration of stability against erroneous determination of the damaged phase with a high resistance dangerous earth leakage. The deterioration of this stability is due to the compulsorily small amount of the delay in generating a signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground. So, the delay in the method is the main means of ensuring stability against erroneous determination of the damaged phase and stability against false alarms - determining the phase of the network as damaged under the influence of impulse noise in the absence of a dangerous leak. The lower limit of the delay value is determined by the condition of stability against false positives. The upper limit is determined by the electrical safety conditions and is calculated on the basis of the permissible time of existence in the network (before the protective bypass) of the current through the person (with minimal resistance) minus the response time of the actuators. For networks with a voltage of 1140 V, the delay value can be allowed up to two periods of oscillation of the industrial frequency. With a higher mains voltage, the delay, of course, should be less. The appearance of high-resistance single-phase hazardous leaks may be accompanied by a transient with a duration exceeding the specified delay value. Such a transient process, in conjunction with other non-industrial frequency noise, can “lead away” the result of counting the initial phase of the zero-sequence voltage beyond the boundaries of the reference phase gap related to the damaged phase of the network. As a result, the neighboring phase of the network is erroneously defined as damaged. The elimination of the considered disadvantage is possible by checking the result of determining the damaged phase for reliability. However, a simple repetition of the operations of the method for the purpose of such verification is unacceptable due to the additional time costs that are unacceptable in determining the damaged phase of the network with the low resistance, most dangerous leakage to earth.

В основу изобретения поставлена задача повышения надежности работы способа определения поврежденной фазы на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью путем проверки на достоверность результата определения поврежденной фазы без дополнительных затрат времени за счет увеличения частоты получения результата с одного до двух раз за полное колебание напряжения нулевой последовательности, а также осуществления перед определением поврежденной фазы на землю задержки, зависимой от сопротивления утечки. Использование изобретения обеспечит устойчивость против ошибочного определения поврежденной фазы без потери быстродействия при наиболее опасных утечках на землю, а также повысит быстродействие с сохранением устойчивости против ложных срабатываний. The basis of the invention is the task of increasing the reliability of the method for determining the damaged phase to earth in a three-phase network with an isolated neutral by checking the reliability of the result of determining the damaged phase without additional time costs by increasing the frequency of obtaining the result from one to two times for a complete voltage fluctuation of the zero sequence, as well as the implementation, before determining the damaged phase to earth, of a delay dependent on leakage resistance. The use of the invention will provide stability against erroneous determination of the damaged phase without loss of speed with the most dangerous earth leakages, and will also increase speed while maintaining stability against false alarms.

Для этого в известном способе определения поврежденной фазы на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью, при котором измеряют напряжение нулевой последовательности, формируют с задержкой сигнал о появлении опасной утечки на землю по увеличению напряжения нулевой последовательности, а также для каждой фазы сети задают опорный фазовый промежуток величиною не более 120o, включающий в себя значение начальной фазы питающего фазного напряжения, контролируют соответствие опорному фазовому промежутку значения начальной фазы напряжения нулевой последовательности, определяют поврежденную фазу сети - фиксируют фазу сети как поврежденную, при наличии сигнала о появлении опасной утечки на землю, дополнительно для каждой фазы сети задают второй опорный фазовый промежуток, смещенный на 180o относительно первого и равный ему по величине, контролируют второе соответствие второму опорному фазовому промежутку значения начальной фазы инверсного напряжения нулевой последовательности, причем фиксируют фазу сети как поврежденную, по обнаружению первого и второго упомянутых соответствий за один интервал следования друг за другом двух нулевых переходов напряжения нулевой последовательности.To do this, in the known method for determining the damaged phase to earth in a three-phase network with an isolated neutral, in which the zero-sequence voltage is measured, a signal is generated with a delay about the occurrence of a dangerous earth leak to increase the zero-sequence voltage, and a reference phase gap is set for each phase of the network value of not more than 120 o, comprising a supply phase voltage value of the initial phase, the reference phase matching control interval value of the initial phase voltage Nia zero sequence determined damaged network phase - fixed network phase both damaged, with a signal of the appearance of dangerous ground fault, additionally for each phase of the network define a second reference phase interval shifted by 180 o with respect to the first and equal to it in magnitude, controls the second correspondence to the second reference phase gap of the value of the initial phase of the inverse voltage of the zero sequence, and fix the phase of the network as damaged, upon detection of the first and second mentioned with correspondence for one interval of succession of two zero voltage transitions of the zero sequence.

Указанные отличительные существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны изобретения. Ниже приводятся отличительные признаки, характеризующие изобретение в частном случае. These distinctive essential features are sufficient in all cases to which the scope of legal protection of the invention applies. The following are the distinguishing features characterizing the invention in a particular case.

Предлагается вариант задания величины задержки формирования сигнала о появлении опасной утечки на землю убывающей функцией величины напряжения нулевой последовательности. An option is proposed for setting the value of the delay in generating a signal about the occurrence of a dangerous leak to the earth with a decreasing function of the zero sequence voltage value.

Отличительными признаками нового способа, достаточными во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны, являются для каждой фазы сети:
- задание второго опорного фазового промежутка, смещенного на 180o относительно первого и равного ему по величине;
- контроль второго соответствия второму опорному фазовому промежутку значения начальной фазы инверсного напряжения нулевой последовательности;
- дополнительное условие определения поврежденной фазы сети - по обнаружению первого и второго упомянутых соответствий за один интервал следования друг за другом двух нулевых переходов напряжения нулевой последовательности.
Distinctive features of the new method, sufficient in all cases to which the scope of legal protection applies, are for each phase of the network:
- the task of the second reference phase gap, offset by 180 o relative to the first and equal to it in magnitude;
- control of the second correspondence to the second reference phase gap of the value of the initial phase of the inverse voltage of the zero sequence;
- an additional condition for determining the damaged phase of the network - by detecting the first and second mentioned correspondences in one interval of succession of two zero zero-voltage voltage transitions.

Обнаружение только одного соответствия, которое наступает первым во времени, является условием получения предварительного результата, необходимого для определения поврежденной фазы сети. Обнаружение для той же фазы сети другого соответствия, наступающего вслед за первым - в течение одного интервала следования друг за другом двух нулевых переходов напряжения нулевой последовательности, подтверждает достоверность предварительного результата и является условием получения конечного результата - определения поврежденной фазы. Каждое из указанных условий выявляется один раз за полное колебание напряжения нулевой последовательности с относительным смещением во времени на половину полного колебания. В совокупности обеспечивается обновление информации дважды за полное колебание напряжения нулевой последовательности, что позволяет определять поврежденную фазу сети с проверкой на достоверность без дополнительных затрат времени. За счет проверки достоверности достигается устойчивость против ошибочного определения поврежденной фазы. The detection of only one match, which occurs first in time, is a condition for obtaining the preliminary result necessary to determine the damaged phase of the network. The discovery for the same phase of the network of a different correspondence, following the first one - during one interval of successive two zero zero voltage transitions of zero sequence, confirms the reliability of the preliminary result and is a condition for obtaining the final result - determining the damaged phase. Each of these conditions is detected once for a complete voltage fluctuation of the zero sequence with a relative time offset of half the full fluctuation. In aggregate, information is updated twice for the full voltage fluctuation of the zero sequence, which allows you to determine the damaged phase of the network with verification for reliability without additional time. Due to the validation check, stability against erroneous determination of the damaged phase is achieved.

В частном случае задание величины задержки сигнала о появлении опасной утечки на землю убывающей функцией величины напряжения нулевой последовательности дополнительно повышает надежность работы способа. Величина напряжения нулевой последовательности косвенно указывает на величину сопротивления утечки. Меньшей величине сопротивления утечки соответствует большая величина напряжения нулевой последовательности. Следовательно, задаваемая величина задержки соответствует возрастающей функции величины сопротивления утечки. Это позволяет при наличии проверки на достоверность определять поврежденную фазу сети при низкоомной опасной утечке на землю с минимальной задержкой, а при высокоомной опасной утечке - с более длительной задержкой, достаточной для сохранения устойчивости против ложных срабатываний при импульсных помехах. In the particular case, setting the delay value of the signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground by a decreasing function of the zero sequence voltage value further increases the reliability of the method. The magnitude of the zero sequence voltage indirectly indicates the magnitude of the leakage resistance. A smaller value of leakage resistance corresponds to a larger value of the zero sequence voltage. Therefore, the set delay value corresponds to an increasing function of the leakage resistance value. This allows, if there is a reliability check, to determine the damaged phase of the network with a low resistance dangerous earth leak with a minimum delay, and with a high resistance dangerous leak with a longer delay, sufficient to maintain stability against false alarms with impulse noise.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены векторные диаграммы напряжений, поясняющие размещение соответственно первых и вторых опорных фазовых промежутков, а также работу способа для случая повреждения в сети фазы A, на фиг. 3 представлен пример блок-схемы устройства, реализующего способ; на фиг. 4 представлена блок-схема алгоритма работы программируемого микроконтроллера, входящего в блок-схему устройства на фиг. 3. In FIG. 1 and FIG. 2 is a vector voltage diagram explaining the arrangement of the first and second phase reference gaps, respectively, as well as the operation of the method for a case of phase A fault in the network; FIG. 3 is an example block diagram of a device implementing the method; in FIG. 4 is a flowchart of a programmable microcontroller operating algorithm included in the flowchart of the device of FIG. 3.

На векторных диаграммах показаны:
A, B, C - условное обозначение фаз сети;

Figure 00000002
векторы питающих фазных напряжений;
Figure 00000003
прямой и инверсный векторы напряжения нулевой последовательности при повреждении в сети фазы A;
φ1 и φ2 - начальные фазы векторов
Figure 00000004
отсчитываемые как фазовые сдвиги этих векторов относительно вектора
Figure 00000005
питающего напряжения фазы A;
N - нейтраль или искусственная нулевая точка сети;
∠A1NX1, ∠B1NY1, ∠C1NZ1 - углы, соответствующие первым опорным фазовым промежуткам;
∠A2NX2, ∠B2NY2, ∠C2NZ2 - углы, соответствующие вторым опорным фазовым промежуткам;
δ ≤ 120o - величина опорных фазовых промежутков;
β - угол сдвига начальных значений первых опорных фазовых промежутков относительно векторов
Figure 00000006
входящих в промежутки.The vector diagrams show:
A, B, C - designation of network phases;
Figure 00000002
vectors of supply phase voltages;
Figure 00000003
direct and inverse voltage vectors of zero sequence in case of damage in the phase A network;
φ 1 and φ 2 are the initial phases of the vectors
Figure 00000004
measured as phase shifts of these vectors relative to the vector
Figure 00000005
phase A supply voltage;
N - neutral or artificial network zero point;
∠A 1 NX 1 , ∠B 1 NY 1 , ∠C 1 NZ 1 - angles corresponding to the first reference phase gaps;
∠A 2 NX 2 , ∠B 2 NY 2 , ∠C 2 NZ 2 - angles corresponding to the second reference phase gaps;
δ ≤ 120 o - the value of the reference phase gaps;
β is the angle of shift of the initial values of the first reference phase gaps relative to the vectors
Figure 00000006
falling in between.

Пример блок-схемы устройства содержит датчик 1 питающего напряжения фазы A, датчик 2 напряжения нулевой последовательности, нуль-компаратор 3 опорного сигнала, нуль-компаратор 4 информационного сигнала, двухполупериодный выпрямитель 5, интегрирующее звено 6, пороговый элемент 7 и программируемый микроконтроллер 8. На блок-схеме устройства также показаны:
UA - питающее напряжение фазы A;
U0 - напряжение нулевой последовательности;
zA и z0 - опорный и информационный логические сигналы;
s - логический сигнал о появлении опасной утечки на землю;
QA, QB, QC - выходные логические сигналы устройства.
An example block diagram of the device includes a phase 1 supply voltage sensor 1, a zero sequence voltage sensor 2, a reference signal zero comparator 3, an information signal zero comparator 4, a half-wave rectifier 5, an integrating link 6, a threshold element 7, and a programmable microcontroller 8. On A block diagram of the device is also shown:
U A is the supply voltage of phase A;
U 0 - voltage zero sequence;
z A and z 0 - reference and information logic signals;
s is a logical signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground;
Q A , Q B , Q C - output logic signals of the device.

Блок-схема алгоритма работы программируемого микроконтроллера состоит из функциональных и логических операторов 9-30. На блок-схеме алгоритма также показаны:
R - результат предварительного определения поврежденной фазы сети;
φ - фазовый сдвиг текущего нулевого перехода напряжения U0 относительно нулевого перехода от отрицательных к положительным значениям напряжения UA.
The block diagram of the programmable microcontroller operation algorithm consists of functional and logical operators 9-30. The flowchart also shows:
R is the result of a preliminary determination of the damaged phase of the network;
φ is the phase shift of the current zero voltage transition U 0 relative to the zero transition from negative to positive voltage values U A.

RA, RB, RC - идентификаторы фаз сети.R A , R B , R C - network phase identifiers.

Суть способа заключается в следующем. The essence of the method is as follows.

Каждой фазе сети назначаются два равных по величине опорных фазовых промежутка - первый и со смещением от него на 180o второй. Указанные фазовые промежутки являются опорными для контроля соответствия им значений начальных фаз φ1 и φ2 напряжения нулевой последовательности U0 и его инверсии -U0. Размещение и величину опорных фазовых промежутков задают с таким расчетом, чтобы по соответствию первому опорному фазовому промежутку значения начальной фазы φ1 (в дальнейшем первое соответствие) и второму опорному фазовому промежутку значения начальной фазы φ2 (в дальнейшем второе соответствие) определять поврежденную фазу сети с проверкой на достоверность.Each phase of the network is assigned two equal in magnitude of the reference phase gap - the first and offset from it by 180 o second. These phase gaps are reference for monitoring the compliance with them of the values of the initial phases φ 1 and φ 2 of the zero sequence voltage U 0 and its inversion -U 0 . The location and size of the reference phase gaps are set so that, according to the correspondence of the first reference phase gap, the values of the initial phase φ 1 (hereinafter the first correspondence) and the second reference phase gap, the values of the initial phase φ 2 (hereinafter the second correspondence) determine the damaged phase of the network with validation check.

На фиг. 1 первым опорным фазовым промежуткам соответствуют углы ∠A1NX1= ∠B1NY1= ∠C1NZ1= δ. Каждый угол задан с таким расчетом, чтобы охватить область изменения начальной фазы напряжения U0 при утечке в соответствующей фазе сети. Величина указанной области при симметричном сопротивлении изоляции фаз сети с изолированной нейтралью - ψ0 заранее известна и не превышает 90o при сколь угодно большом значении емкости изоляции. Для фазы A данную область ограничивает годограф вектора

Figure 00000007
показанный штрихпунктиром (конец вектора соответствует потенциалу земли). Под влиянием естественной несимметрии сопротивлений изоляции в фазах сети (среди величин, не вызывающих срабатывания аппаратуры защитного отключения сети) область изменения начальной фазы напряжения U0 расширяется. Задание первых опорных фазовых промежутков сводится к заданию одного из них и получению двух соседних путем смещения их на 120o и 240o соответственно. При задании первого опорного фазового промежутка его середину совмещают со средним значением области изменения начальной фазы напряжения U0, равным - 0,5ψ0 (знак минус указывает на отставание напряжения U0 относительно напряжения UA). Это позволяет в максимальной степени охватить возможное расширение области изменения начальной фазы напряжения U0 при однофазной утечке на землю в сети с несимметричным сопротивлением изоляции фаз. В этом случае опережающие границы (начальные значения) первых опорных фазовых промежутков отстоят от соответствующих векторов питающих фазных напряжений
Figure 00000008
на угол β = 0,5δ-0,5ψ0,δ≥ψ0.In FIG. The angles ∠A 1 NX 1 = ∠B 1 NY 1 = ∠C 1 NZ 1 = δ correspond to the first reference phase gaps 1 . Each angle is set in such a way as to cover the area of change of the initial phase of the voltage U 0 during leakage in the corresponding phase of the network. The value of this region with a symmetric insulation resistance of the phases of the network with an isolated neutral - ψ 0 is known in advance and does not exceed 90 o with an arbitrarily large value of the insulation capacity. For phase A, this region is limited by the hodograph of the vector
Figure 00000007
shown by a dash-dotted line (the end of the vector corresponds to the potential of the earth). Under the influence of the natural asymmetry of the insulation resistances in the phases of the network (among the values that do not cause the circuit breaker to trip), the region of change in the initial phase of the voltage U 0 expands. The task of the first reference phase gaps is reduced to the task of one of them and obtaining two neighboring ones by shifting them by 120 o and 240 o, respectively. When setting the first reference phase gap, its middle is combined with the average value of the region of variation of the initial phase of the voltage U 0 equal to 0.5ψ 0 (a minus sign indicates a voltage lag U 0 relative to the voltage U A ). This allows to maximally cover the possible expansion of the region of variation of the initial phase of the voltage U 0 during a single-phase earth leakage in a network with asymmetric phase insulation resistance. In this case, the leading boundaries (initial values) of the first reference phase gaps are separated from the corresponding vectors of the supply phase voltages
Figure 00000008
angle β = 0.5δ-0.5ψ 0 , δ≥ψ 0 .

При повреждении фазы A вектор

Figure 00000009
расположен внутри угла ∠A1NX1, то есть значение начальной фазы φ1 соответствует первому опорному промежутку фазы A. Обнаружение этого соответствия является предварительным результатом, необходимым для определения поврежденной фазы сети. В целях достижения устойчивости против ошибочного определения поврежденной фазы сети осуществляется проверка достоверности предварительного результата, то есть его подтверждение. Для этого в способе используют вторые опорные фазовые промежутки, смещенные относительно первых на 180o и равные им по величине. На фиг. 2 им соответствуют ∠A2NX2= ∠B2NY2= ∠C2NZ2= δ. При повреждении фазы A вектор -
Figure 00000010
расположен внутри угла ∠A2NX2, то есть значение начальной фазы φ2 соответствует второму опорному фазовому промежутку фазы A. Обнаружение второго соответствия вслед за первым подтверждает достоверность предварительного результата и является условием получения конечного результата.When phase A is damaged, the vector
Figure 00000009
is located inside the angle ∠A 1 NX 1 , that is, the value of the initial phase φ 1 corresponds to the first reference interval of phase A. The detection of this correspondence is a preliminary result necessary to determine the damaged phase of the network. In order to achieve stability against erroneous determination of the damaged phase of the network, the reliability of the preliminary result is verified, that is, its confirmation. To do this, the method uses the second reference phase gaps offset from the first 180 o and equal to them in magnitude. In FIG. 2, they correspond to ∠A 2 NX 2 = ∠B 2 NY 2 = ∠C 2 NZ 2 = δ. If phase A is damaged, the vector
Figure 00000010
is located inside the angle ∠A 2 NX 2 , that is, the value of the initial phase φ 2 corresponds to the second reference phase gap of phase A. The detection of the second correspondence after the first confirms the reliability of the preliminary result and is a condition for obtaining the final result.

Принципиальная возможность проверки достоверности определения поврежденной фазы без ухудшения быстродействия основана на количестве возможных точек отсчета значений начальной фазы напряжения U0. При случайной амплитуде напряжения U0 такими точками отсчета являются его нулевые переходы (от отрицательных к положительным значениям и наоборот), то есть две точки в течение полного его колебания. По нулевому переходу одного направления контролируется значение начальной фазы φ1, а по нулевому переходу противоположного направления - значение начальной фазы φ2. Следовательно, в моменты нулевых переходов контролируются и упомянутые соответствия. В силу случайности моментов возникновения утечки на землю задержка в наступлении нулевого перехода любого направления относительно момента прихода сигнала о появлении опасной утечки на землю может достигать времени полного колебания напряжения U0 (периода для установившихся колебаний). Указанная максимальная задержка характерна для способов определения поврежденной фазы сети только по одному соответствию, контролируемому по нулевому переходу одного направления. Очевидно, что указанная задержка включает в себя момент наступления нулевого перехода другого направления, по которому в предлагаемом способе контролируется второе соответствие. Таким образом, проверка достоверности результата достигается в предлагаемом способе без дополнительных затрат времени в сравнении со способом, не использующим такой проверки.The fundamental possibility of verifying the reliability of determining the damaged phase without impairing performance is based on the number of possible reference points for the values of the initial phase of the voltage U 0 . With a random voltage amplitude U 0, such reference points are its zero transitions (from negative to positive values and vice versa), that is, two points during its full oscillation. At the zero transition of one direction, the value of the initial phase φ 1 is controlled, and at the zero transition of the opposite direction, the value of the initial phase φ 2 is controlled. Therefore, at the moments of zero transitions, the mentioned correspondence is also controlled. Due to the randomness of the occurrence of a leakage to the ground, the delay in the occurrence of a zero transition in any direction relative to the moment of arrival of the signal about the occurrence of a dangerous leakage to the ground can reach the time of the complete voltage fluctuation U 0 (period for steady-state oscillations). The specified maximum delay is typical for methods for determining the damaged phase of a network using only one match, controlled by a zero transition in one direction. It is obvious that this delay includes the moment of the zero transition of another direction, in which the second correspondence is controlled in the proposed method. Thus, the verification of the reliability of the result is achieved in the proposed method without additional time in comparison with a method that does not use such verification.

Представленное выше описание работы способа относится к случаю появления в сети низкоомной, наиболее опасной утечки, сопровождающейся кратковременным переходным процессом установления напряжения U0, что способствует быстрому определению поврежденной фазы сети.The above description of the operation of the method relates to the case of the appearance of a low-resistance, most dangerous leak in the network, accompanied by a short-term transient process of establishing the voltage U 0 , which contributes to the rapid determination of the damaged phase of the network.

В случае же появления в сети высокоомной опасной утечки, сопровождающейся длительным переходным процессом установления напряжения U0, время определения поврежденной фазы сети будет определяться временем затухания переходного процесса до момента наступления достоверного результата. Условия электробезопасности при этом также соблюдаются за счет меньшего значения тока утечки.In the case of the appearance of a high-resistance dangerous leakage in the network, accompanied by a long transient process of establishing the voltage U 0 , the time to determine the damaged phase of the network will be determined by the transient decay time until a reliable result occurs. Electrical safety conditions are also observed due to the lower value of the leakage current.

При длительном переходном процессе возможна следующая последовательность событий. После обнаружения одного соответствия второе соответствие за время следования друг за другом двух нулевых переходов напряжения U0 может не наступить в двух случаях: из-за пропуска второго соответствия - при задании величины опорного фазового промежутка менее 120o, или из-за обнаружения второго соответствия в соседней фазе сети. Последнее соответствие, несовпадающее с предыдущим, принимается в качестве предварительного результата определения поврежденной фазы сети с ожиданием обнаружения в ней очередного, подтверждающего, соответствия для получения конечного достоверного результата.With a long transient, the following sequence of events is possible. After the detection of one match, the second match during the succession of two zero voltage transitions U 0 may not occur in two cases: due to missing the second match - when setting the reference phase gap is less than 120 o , or due to the detection of the second match in adjacent phase of the network. The last match, which does not coincide with the previous one, is taken as a preliminary result of determining the damaged phase of the network with the expectation of finding the next, confirming, match in it to obtain the final reliable result.

Определение поврежденной фазы сети осуществляется при наличии сигнала о появлении опасной утечки на землю. Такой сигнал формируется с задержкой по увеличению напряжения U0. Задержка служит для исключения влияния импульсных помех. Очевидно, что при фиксированной задержке, этому лучше всего соответствует ее максимальная величина, допустимая по условиям обеспечения защиты от низкоомной опасной утечки на землю. В то же время, проверка достоверности определения поврежденной фазы позволяет снижать задержку и, тем самым, повышать эффективность защиты. Однако такое уменьшение задержки может приводить в сетях с несимметричным сопротивлением изоляции к ложным срабатываниям - определению поврежденной фазы сети при отсутствии опасной утечки. В результате последующего защитного отключения сети (одновременно с защитным шунтированием) возникают неоправданные простои технологического электрооборудования. Причиной таких ложных срабатываний является действие импульсной помехи с длительным затухающим переходным процессом при коммутации в сети присоединения с заторможенным электродвигателем. Повышение быстродействия определения поврежденной фазы сети с наиболее опасной, низкоомной утечкой на землю без потери устойчивости против ложных срабатываний может быть достигнуто за счет задания величины задержки убывающей функцией величины напряжения U0. В основе задания величины задержки используется известная закономерность - пропорциональность времени действия переходного процесса-помехи величине сопротивления утечки. Убывающая функция задается с таким расчетом, чтобы большим величинам напряжения U0 при низкоомной опасной утечке на землю соответствовала минимальная задержка, достаточная для исключения влияния кратковременных помех, а меньшим величинам напряжения U0 при высокоомной опасной утечке - более длительная задержка, достаточная для исключения влияния продолжительных помех. Величина большей задержки в несколько раз меньше максимально допустимой величины из условий безопасности при высокоомной опасной утечке на землю. Данный запас по величине задержки упрощает ее реализацию. Убывающая функция может быть задана в виде строго убывающей или ступенчатой функции в зависимости от реализации - аналоговой или цифровой.Determination of the damaged phase of the network is carried out in the presence of a signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground. Such a signal is formed with a delay in increasing the voltage U 0 . The delay serves to exclude the influence of impulse noise. Obviously, with a fixed delay, this is best matched by its maximum value, acceptable under the conditions of providing protection against low-impedance hazardous earth leakage. At the same time, checking the validity of determining the damaged phase can reduce the delay and, thereby, increase the effectiveness of protection. However, such a decrease in the delay can lead to false alarms in networks with asymmetric insulation resistance - to determine the damaged phase of the network in the absence of a dangerous leak. As a result of the subsequent protective shutdown of the network (simultaneously with protective shunting), unjustified downtime of technological electrical equipment occurs. The reason for such false responses is the action of impulse noise with a long decaying transient during switching in the connection network with a braked electric motor. An increase in the speed of determining the damaged phase of the network with the most dangerous, low resistance leakage to earth without loss of stability against false alarms can be achieved by setting the delay value as a decreasing function of the voltage value U 0 . A well-known pattern is used to set the delay value — the proportionality of the duration of the transient interference to the leakage resistance. The decreasing function is set so that large values of voltage U 0 with a low resistance hazardous earth leak correspond to a minimum delay sufficient to exclude the influence of short-term interference, and lower values of voltage U 0 with a high resistance dangerous leakage correspond to a longer delay sufficient to exclude the influence of long interference. The magnitude of the greater delay is several times less than the maximum permissible value from the safety conditions for high resistance dangerous earth leakage. This margin of latency simplifies its implementation. A decreasing function can be specified as a strictly decreasing or step function depending on the implementation - analog or digital.

Для однозначности получаемых результатов величина опорных фазовых промежутков должна быть не более 120o во избежание перекрытий среди первых и отдельно вторых фазовых промежутков. Для достижения же максимальной чувствительности к утечкам величину δ опорных фазовых промежутков необходимо назначать максимальной, равной 120o. Увеличение опорного фазового промежутка улучшает также динамику определения поврежденной фазы, так как быстрее вырабатывается достоверный результат при действии помех, в частности, еще на стадии протекания переходных процессов (вызванных повреждением), смещающих во времени нулевые переходы напряжения U0. Ограничение же чувствительности к утечкам при максимальной величине опорных фазовых промежутков может быть обеспечено за счет регулирования чувствительности формирования сигнала о появлении опасной утечки на землю.For the uniqueness of the results obtained, the value of the reference phase gaps should be no more than 120 o in order to avoid overlapping among the first and separately second phase gaps. To achieve maximum sensitivity to leaks, the value δ of the reference phase gaps must be assigned a maximum equal to 120 o . An increase in the reference phase gap also improves the dynamics of determining the damaged phase, since a reliable result is faster generated under the influence of interference, in particular, at the stage of transient processes (caused by damage) that shift zero voltage transitions U 0 in time. The limitation of sensitivity to leaks at the maximum value of the reference phase gaps can be achieved by regulating the sensitivity of the formation of a signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground.

Отсчет опорных фазовых промежутков и значений начальных фаз может выполняться относительно любой комбинации питающих напряжений сети. Для каждой фазы сети отсчет может выполняться относительно питающего фазного напряжения или любого другого сигнала на частоте сети, сдвинутого от него на фиксированный угол. Величина этого угла может быть любой, поскольку в отсчетах численно добавляется как к значениям границ опорных фазовых промежутков, так и к значениям начальной фазы напряжений U0 и -U0. На контроле соответствий опорным фазовым промежуткам значений начальных фаз φ1 и φ2 это не сказывается, так как в результате сопоставления последних с границами опорных фазовых промежутков равные добавки взаимно уничтожаются.The reference phase gaps and the values of the initial phases can be counted relative to any combination of the supply voltage of the network. For each phase of the network, the reference can be performed relative to the supply phase voltage or any other signal at the frequency of the network, shifted from it by a fixed angle. The value of this angle can be any, because in the samples it is numerically added both to the values of the boundaries of the reference phase gaps and to the values of the initial phase of the voltages U 0 and -U 0 . This does not affect the control of correspondence between the reference phase gaps of the values of the initial phases φ 1 and φ 2 , since as a result of comparing the latter with the boundaries of the reference phase gaps, equal additives are mutually destroyed.

При отсчете опорных фазовых промежутков и начальных фаз напряжений U0 и -U0 относительно питающего фазного напряжения индивидуально для каждой фазы сети результат определения поврежденной фазы вырабатывается автономно для каждой фазы сети. Достоинством индивидуальных отсчетов является их независимость от порядка чередования фаз сети.When counting the reference phase gaps and the initial phases of the voltages U 0 and -U 0 relative to the supply phase voltage individually for each phase of the network, the result of determining the damaged phase is generated independently for each phase of the network. The advantage of individual readings is their independence from the order of the phase sequence of the network.

Порядок чередования фаз сети, как правило, заранее известен, при необходимости легко проверяется. В этом случае отсчет опорных фазовых промежутков и начальных фаз напряжений U0 и -U0 может осуществляться для всех фаз сети относительно любого из питающих напряжений или сформированного из них сигнала. Значение его начальной фазы может быть любым, поскольку, как уже отмечалось, взаимно компенсируется при контроле рассмотренных соответствий. Достоинством такого отсчета является минимальное число используемых напряжений.The phase sequence of the network, as a rule, is known in advance, and is easily checked if necessary. In this case, the reference phase gaps and the initial phases of the voltages U 0 and -U 0 can be counted for all phases of the network relative to any of the supply voltages or the signal generated from them. The value of its initial phase can be any, because, as already noted, it is mutually compensated in the control of the considered correspondences. The advantage of this reading is the minimum number of voltages used.

Рассмотрим пример устройства для реализации способа, в котором отсчет опорных фазовых промежутков и начальных фаз напряжений U0 и -U0 ведется относительно одного сигнала - питающего напряжения фазы A. В устройстве (фиг. 3) сигнал, пропорциональный питающему фазному напряжению UA, измеряется датчиком 1 (например, в виде вторичной обмотки трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к фазам сети и образуют искусственную нулевую точку сети), а напряжение U0 - датчиком 2 (выполненным, например, в виде однофазного разделительного трансформатора, подключенного между искусственной нулевой точкой сети и землей). Из напряжения UA нуль-компаратор 3 формирует логический опорный сигнал zA. Из напряжения U0 нуль-компаратор 4 формирует логический информационный сигнал z0, а последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель 5, интегрирующее звено 6 и пороговый элемент 7 формируют сигнал s о появлении опасной утечки на землю. Из входных сигналов zA, z0 и s программируемый микроконтроллер 8 вырабатывает выходные логические сигналы QA, QB и QC. Высокий логический уровень одного из них указывает на повреждение в сети фазы A, B или C соответственно.Consider an example of a device for implementing the method in which the reference phase gaps and the initial phases of voltages U 0 and -U 0 are counted relative to one signal — the supply voltage of phase A. In the device (Fig. 3), a signal proportional to the supply phase voltage U A is measured sensor 1 (e.g., in the form of a three-phase transformer secondary winding, the primary windings of which are connected to the phases of the network and the network forming an artificial zero point) and the voltage U 0 - 2 tow (made, for example, in the form of a single-phase separation of the transformer is connected between an artificial network of zero-point and the earth). From the voltage U A, the null comparator 3 generates a logical reference signal z A. From voltage U 0, the null-comparator 4 generates a logical information signal z 0 , and two-half-wave rectifier 5, an integrating link 6 and threshold element 7 are connected in series by a signal s about the occurrence of a dangerous earth leak. From the input signals z A , z 0 and s, the programmable microcontroller 8 generates output logic signals Q A , Q B and Q C. A high logical level of one of them indicates a phase A, B, or C network failure, respectively.

Сигнал s о появлении опасной утечки на землю формируется с задержкой, определяемой временем достижения порога элемента 7 выходным сигналом интегрирующего звена 6 при увеличении напряжения U0 - постоянной составляющей на выходе выпрямителя 5. Данное время является строго убывающей функцией величины напряжения U0. Интегрирующее звено 6 в простейшем варианте может быть выполнено в виде фильтра нижних частот первого порядка. Чувствительность к утечкам регулируется порогом элемента 7, а масштаб задержки - постоянной времени интегрирующего звена 6.The signal s about the occurrence of a dangerous earth leak is generated with a delay determined by the time the element 7 threshold is reached by the output signal of the integrating link 6 when the voltage U 0 is increased - the DC component at the output of the rectifier 5. This time is a strictly decreasing function of the voltage value U 0 . The integrating element 6 in the simplest embodiment can be made in the form of a low-pass filter of the first order. The sensitivity to leaks is regulated by the threshold of the element 7, and the delay scale is regulated by the time constant of the integrating link 6.

Алгоритм работы микроконтроллера 8 построен по принципу программного опроса входных сигналов. Основан алгоритм на контроле начальных фаз φ1 и φ2 путем пересчета в градусы интервалов времени между положительным нулевым переходом напряжения UA (переходом 0/1 сигнала zA) и соответственно положительным и отрицательным нулевыми переходами напряжения U0 (переходами 0/1 и 1/0 сигнала z0). Пересчет ведется по отношению к длительности периода напряжения UA. Для измерений временных интервалов и периода используется внутренний таймер. На первом шаге работы микроконтроллера 8 таймеру присваивается начальное значение, соответствующее номинальному значению периода (фиг. 4, элемент 9). Одновременно очищаются значения результата R предварительного определения поврежденной фазы и выходных сигналов QA, QB и QC. Элементы 10 и 11 блок-схемы алгоритма служат для выявления перехода 0/1 сигнала zA, по которому запоминается измеренное таймером значение T периода и перезапускается таймер на новое измерение (элементом 12). При первом обращении к таймеру в качестве такого значения считывается номинальное значение периода. Между перезапусками таймера опрашивается сигнал s о появлении опасной утечки на землю. Если нет утечки в сети (s=0) - алгоритм работы возвращается к элементу 10. При появлении в сети утечки (s = 1) элементы 15 и 16 контролируют появление нулевых переходов напряжения U0, а элемент 17 вычисляет значение в градусах фазового сдвига φ текущего перехода 0/1 или 1/0 сигнала z0 относительно перехода 0/1 сигнала zA. Далее элемент 18 устанавливает направление перехода сигнала z0 и отождествляет вычисленный фазовый сдвиг φ со значением начальной фазы φ1 или φ2. Опорные фазовые промежутки и начальные фазы φ1 и φ2/ отсчитываются относительно вектора

Figure 00000011
в направлении хода часовой стрелки (фиг. 1, 2). Элементы 19 и 20 контролируют соответствие начальных фаз φ1 и φ2 соответственно первым и вторым опорным фазовым промежуткам, путем сопоставления их с границами опорных фазовых промежутков. Попадание векторов
Figure 00000012
между опорными фазовыми промежутками (при δ < 120° ) приводит к обнулению предварительного результата R элементом 21 и переходу к элементу 10. Попадание же указанных векторов в опорные фазовые промежутки включает в работу один из логических элементов 22-24. При повреждении фазы A логический элемент 22 сравнивает результат R с идентификатором RA фазы A. При несовпадении их данный идентификатор запоминается элементом 25 как предварительный результат определения поврежденной фазы и выполнение программы возвращается к элементу 10. С наступлением очередного нулевого перехода напряжения U0 логический элемент 22 выявляет совпадение текущего результата с предшествующим результатом R, обращается к элементу 28, который назначает выходному сигналу QA значение "1". При повреждении в сети фазы B или C в работу вступают элементы 23, 26, 29 или 24, 27, 30. В качестве идентификаторов фаз сети используются двоичные коды, например: RA = 001, RB = 010, RC = 100.The algorithm of the microcontroller 8 is built on the principle of software polling of the input signals. The algorithm is based on the control of the initial phases φ 1 and φ 2 by recalculation into degrees of time intervals between a positive zero voltage transition U A (transition 0/1 of the signal z A ) and, respectively, positive and negative zero voltage transitions U 0 (transitions 0/1 and 1 / 0 signal z 0 ). Recalculation is carried out in relation to the duration of the voltage period U A. An internal timer is used to measure time intervals and period. In the first step of operation of the microcontroller 8, the timer is assigned the initial value corresponding to the nominal value of the period (Fig. 4, element 9). At the same time, the values of the result R of the preliminary determination of the damaged phase and the output signals Q A , Q B and Q C are cleared. Elements 10 and 11 of the flowchart are used to detect the transition 0/1 of the signal z A , by which the period T value measured by the timer is stored and the timer is restarted to a new dimension (element 12). At the first access to the timer, the nominal value of the period is read as such a value. Between timer restarts, a signal s is polled for a dangerous earth leak. If there is no leak in the network (s = 0), the operation algorithm returns to element 10. If a leak occurs in the network (s = 1), elements 15 and 16 control the appearance of zero voltage transitions U 0 , and element 17 calculates the value in degrees of phase shift φ current transition 0/1 or 1/0 of signal z 0 relative to transition 0/1 of signal z A. Next, element 18 sets the direction of transition of the signal z 0 and identifies the calculated phase shift φ with the value of the initial phase φ 1 or φ 2 . The reference phase gaps and the initial phases φ 1 and φ 2 / are counted relative to the vector
Figure 00000011
in the direction of the clockwise movement (Fig. 1, 2). Elements 19 and 20 control the correspondence of the initial phases φ 1 and φ 2, respectively, to the first and second reference phase gaps, by comparing them with the boundaries of the reference phase gaps. Hit vectors
Figure 00000012
between the reference phase gaps (at δ <120 ° ) leads to the zeroing of the preliminary result R by element 21 and the transition to element 10. The falling of these vectors into the reference phase gaps includes one of the logical elements 22-24. If phase A is damaged, logic element 22 compares the result of R with identifier R A of phase A. If they do not match, this identifier is stored by element 25 as a preliminary result of determining the damaged phase and program execution returns to element 10. With the next zero voltage transition U 0, logic element 22 detects the coincidence of the current result with the previous result R, refers to element 28, which assigns the output signal Q A to the value "1". If a phase B or C network is damaged, the elements 23, 26, 29 or 24, 27, 30 come into operation. Binary codes are used as identifiers of the network phases, for example: R A = 001, R B = 010, R C = 100.

Источники
1. А.с. СССР N 1379857, H 02 H 3/16, опубл. в 1988, БИ N 9.
Sources
1. A.S. USSR N 1379857, H 02 H 3/16, publ. in 1988, BI N 9.

2. А.с. СССР N 943959, H 02 H 3/16, опубл. в 1982, БИ N 26. 2. A.S. USSR N 943959, H 02 H 3/16, publ. in 1982, BI N 26.

Claims (2)

1. Способ определения поврежденной фазы на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью, при котором измеряют напряжение нулевой последовательности, формируют с задержкой сигнал о появлении опасной утечки на землю по увеличению напряжения нулевой последовательности, а также для каждой фазы сети задают опорный фазовый промежуток величиною не более 120o, включающий в себя значение начальной фазы питающего фазного напряжения, контролируют соответствие опорному фазовому промежутку значения начальной фазы напряжения нулевой последовательности, определяют поврежденную фазу сети - фиксируют фазу сети как поврежденную, при наличии сигнала о появлении опасной утечки на землю, отличающийся тем, что для каждой фазы сети задают второй опорный фазовый промежуток, смещенный на 180o относительно первого и равный ему по величине, контролируют второе соответствие второму опорному фазовому промежутку значения начальной фазы инверсного напряжения нулевой последовательности, причем фиксируют фазу сети как поврежденную по обнаружению первого и второго упомянутых соответствий за один интервал следования друг за другом двух нулевых переходов напряжения нулевой последовательности.1. A method for determining the damaged phase to earth in a three-phase network with an isolated neutral, in which the voltage of the zero sequence is measured, a signal is generated with a delay about a dangerous earth leak to increase the voltage of the zero sequence, and for each phase of the network, the reference phase gap is set to not more than 120 o , which includes the value of the initial phase of the supply phase voltage, control the compliance of the reference phase gap values of the initial phase of the voltage zero voltage In particular, they determine the damaged phase of the network - fix the phase of the network as damaged, if there is a signal about the occurrence of a dangerous leak to the ground, characterized in that for each phase of the network a second reference phase gap is set, offset by 180 o relative to the first and equal in magnitude to it, control the second correspondence to the second reference phase gap of the value of the initial phase of the inverse voltage of the zero sequence, and fix the phase of the network as damaged upon detection of the first and second mentioned matches for one interval of succession of two zero voltage transitions of the zero sequence. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину задержки формирования сигнала о появлении опасной утечки на землю задают убывающей функцией величины напряжения нулевой последовательности. 2. The method according to claim 1, characterized in that the delay value of the signal generation of the occurrence of a dangerous leak to the ground is set by a decreasing function of the voltage value of the zero sequence.
RU99112719A 1999-04-02 1999-06-10 Method for detecting ground fault in insulated- neutral three-phase supply mains RU2150167C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA99041878A UA29534C2 (en) 1999-04-02 1999-04-02 Method for determination of a faulted phase to the ground in the three-phase network with an insulated neutral
UA99041878 1999-04-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2150167C1 true RU2150167C1 (en) 2000-05-27

Family

ID=21689353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99112719A RU2150167C1 (en) 1999-04-02 1999-06-10 Method for detecting ground fault in insulated- neutral three-phase supply mains

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2150167C1 (en)
UA (1) UA29534C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104345197A (en) * 2013-07-24 2015-02-11 施耐德电器工业公司 Method and apparatus for estimating angle of zero sequence voltage in single-phase grounding fault

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104345197A (en) * 2013-07-24 2015-02-11 施耐德电器工业公司 Method and apparatus for estimating angle of zero sequence voltage in single-phase grounding fault
CN104345197B (en) * 2013-07-24 2017-09-15 施耐德电器工业公司 The method and apparatus of the angle of residual voltage is estimated in singlephase earth fault

Also Published As

Publication number Publication date
UA29534C2 (en) 2000-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11728640B2 (en) Secured fault detection in a power substation
CN102089667B (en) Method and device for supervising secondary circuit of instrument transformer in power system
US4745512A (en) Remote protection of three phase distribution transformers
US7180300B2 (en) System and method of locating ground fault in electrical power distribution system
CN102478614B (en) Current transformer disconnection detecting method and device, and relay protecting equipment
CN101277012A (en) Fast impedance protection technique immune to dynamic errors of capacitive voltage transformers
Yaghobi et al. A novel method to prevent incorrect operation of synchronous generator loss of excitation relay during and after different external faults
US5627712A (en) Transformer differential relay
US20230094978A1 (en) Detecting an electrical fault within a monitored zone of a power transmission line
US10228406B2 (en) Detecting a fault, in particular a transient fault, in an electrical network
RU2150167C1 (en) Method for detecting ground fault in insulated- neutral three-phase supply mains
Raichura et al. IMPROVED TRANSFORMER DIFFERENTIAL PROTECTION BY ADAPTIVE PICKUP SETTING DURING MOMENTARY OVER-FLUXING CONDITION.
US6205009B1 (en) Method and apparatus for detecting faults in a resolver
US11177645B2 (en) Systems and methods for improving restricted earth fault protection
EP2681572B1 (en) Method for adaptation of ground fault detection
US9018960B2 (en) Method and device for enhancing the reliability of generator ground fault detection on a rotating electrical machine
CN104798276A (en) Differential protection method and protective device for carrying out a differential protection method
JP5272678B2 (en) Overexcitation detection device
FI125428B (en) A method for protecting a power distribution network to eliminate transient type earth faults
Jena et al. Directional relaying during power swing and single-pole tripping
RU2156531C1 (en) Device for detection f phase ground short circuit in three-phase power supply network with insulated neutral wire
RU199233U1 (en) ARC BREAKDOWN PROTECTION DEVICE
Jafari et al. Analysis of a neutral grounding resistor monitoring method
RU2037246C1 (en) Method of detection of injured phase and failure zone of power line
JP2018506950A (en) Protective device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070611